【正文】 現(xiàn)場(chǎng)， 1 個(gè)由通過(guò)組態(tài)王軟件控制。 PLC的硬件系統(tǒng)由微處理器 (CPU)、存儲(chǔ)器 (EPROM， ROM)、輸入輸出 (I/O)部件、電源部件、編程器、 I/O 擴(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備組成。用戶程序是由用戶根據(jù)控制需要而編寫的程序。 其主要原因是因?yàn)?PLC 具有以下優(yōu)點(diǎn)： 靈活、通用 在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器，整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)好的電器控制圖，由人工布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 對(duì)于機(jī)械手系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可靠性、抗干擾能力是非常重要的指標(biāo)，如何能在各種工作環(huán)境和條件 (如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等 )下，平穩(wěn)可靠的工作， 將故障率降至最低，是研制每一種控制系統(tǒng)必須考慮的問(wèn)題。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，幾乎不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)。 體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 由于 PLC 采用了半導(dǎo)體集成電路。 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 14 頁(yè) 共 24 頁(yè) PLC 的主要功能 PLC 是一種應(yīng)用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動(dòng)化裝置，在工廠自動(dòng)化 (FA)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (CIMS)內(nèi)占重要地位。 PLC 產(chǎn)品面臨現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展，將再次革新，滿足工業(yè)與民用控制的更高需求 [9]。 CPU224：內(nèi)置 24 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，可擴(kuò)充到 168 路數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O； 每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費(fèi)用。電源為 220V 交流電 [11][12]。上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān) SQ1，上升電磁閥 斷電，上升停止；同時(shí)接通右移電磁閥 ，機(jī)械手右移。至此機(jī)械手經(jīng)過(guò) 8 步動(dòng)作完成了一個(gè)周期 [13][14]。 根據(jù)機(jī)械手的工作過(guò)程現(xiàn)將機(jī)械手 流程圖設(shè)計(jì)如下圖所示： 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 17 頁(yè) 共 24 頁(yè) 通過(guò)機(jī)械手工作的流程圖得到相應(yīng)的軟件程序如下所示： 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 18 頁(yè) 共 24 頁(yè) 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 19 頁(yè) 共 24 頁(yè) 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 20 頁(yè) 共 24 頁(yè) 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 21 頁(yè) 共 24 頁(yè) PLC 程序的調(diào)試 由于 PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置，因此一般不需要采取什么特殊措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長(zhǎng)些。 PLC 的供電線路應(yīng)與其他大功率用電設(shè)備或強(qiáng)干擾設(shè)備（如高頻爐、弧焊機(jī)等）分開。初級(jí)與次級(jí)之間的靜電屏蔽要聯(lián)結(jié)到零點(diǎn)位，接地抽頭配電容耦合最后引出到接地點(diǎn)。由于本設(shè)計(jì)使用的是 FX1N系列可編程控制器，所以有直流 24V 輸出接線端。系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。 第四章 結(jié) 論 在本次課題設(shè)計(jì)中，機(jī)械手模型控制系統(tǒng)采用 PLC 進(jìn)行控制，大大提高了該系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器 和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。機(jī)械手控制技術(shù)是一項(xiàng)綜合型的技術(shù)，機(jī)械手控制系統(tǒng)又是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)與真正的機(jī)械手控制系統(tǒng)之間還有很大的差距。 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 23 頁(yè) 共 24 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 王承義． 機(jī)械手及其應(yīng)用 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1981， 1225 [2] 陳懇，楊向東，劉莉，楊東超． 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ．北京：清華大學(xué)出版社， 20xx， 2735 [3] 彭商賢、趙臣、張啟先．試論國(guó)內(nèi)外機(jī)器人機(jī)械學(xué)的發(fā)展趨向 [J]，機(jī)器人， 1991， 13 (3)： 4853 [4] 王承義． 機(jī)械手及其應(yīng)用 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1981， 825 [5] Saeed B. Niku, Introduction to Robotics: Analysis, Systems, Application. USA: Pearson Education,20xx,16~42 [6] 郭洪紅．工業(yè)機(jī)器人技術(shù)．西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx 年， 2028 [7] 廖常初．可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) (第四版 )．重慶：重慶大學(xué)出版社， 20xx， 114 [8] 吳建強(qiáng)．可編程控制器原理及其應(yīng)用．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1998， 1260 [9] 林小峰．可編程序控制器及應(yīng)用．北京：高等教 育出版社， 1991， 1726 [10]David G. Johnson. “ Programmable Controllers for Factory Automation” . Marcel Decker, Inc. New York and Basel, 1987,10~23 [11]王永華．現(xiàn)代電氣及可編程序控制器技術(shù)．北京：航空航天大學(xué)出版社， 20xx， 3245 [12]MITSUBISHI PROGRAMMABLE CONTROLLER MELSEC F1 SERIES Programming Manuol. Mitsubishi Electric ,12~18 [13]張鳳珊．電器控制及可編程序控制器．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社． 1999， 6279 。不過(guò)一些功能沒有能應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，可以根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的不同工作需求，機(jī)械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性。良好的接地是保證 PLC 可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。 接地 正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安 全，其二是為了抑制干擾。這樣可以保證穩(wěn)壓特性又有助于穩(wěn)壓器工作可靠 [16]。我們正是用了隔離變壓器和交流穩(wěn)壓器來(lái)抗干擾。 （ 3）利用普通二極管恰當(dāng)?shù)拇釉?PLC 輸入回路中，防止信號(hào)干擾，使 PLC 輸入信號(hào)大大增強(qiáng)。因此，討論 PLC 設(shè)計(jì)調(diào)試就具有十分重要的意義。 光電開關(guān)的作用是為了保證機(jī)械手右移到位后，必須在右工作臺(tái)上無(wú)工件時(shí)才能下降，若上次搬運(yùn)到右工作臺(tái)上的工件尚未移走，機(jī)械手應(yīng)自動(dòng)暫停等待。若此時(shí)工作臺(tái)上無(wú)工件，則光電開關(guān) PS0 接通，下降電磁閥 通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限位開關(guān) SQ2，下降電磁閥 斷電，機(jī)械手下降停止；同時(shí)接通夾緊電磁閥 ，機(jī)械手夾緊。 綜合考慮，現(xiàn)選擇主機(jī)為西門子 S7200 中的 CPU226，因?yàn)樗軘U(kuò)展七個(gè)模塊。 考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。 CPU221：內(nèi)置 10 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，不可擴(kuò)充； PLC 的重量、體積、功耗和硬件價(jià)格一直在降低，雖然軟件價(jià)格占的比重有所增加，但是各廠商為了競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)地降低了價(jià)格。且 PLC是為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、 堅(jiān)固耐用、體積小巧，并由于具備很強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的控制設(shè)備 [。 功能強(qiáng) 現(xiàn)代 PLC 不僅具有條件控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制功能，而且還能完成 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控等。為了保證 PLC 能在惡劣的工業(yè)環(huán)境可靠的工作，在其設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取了一系列硬件和軟件方面的抗干擾措施，使其可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。而可編程控制器是通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功